渦輪蝸桿受力分析習(xí)題課.ppt

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渦輪蝸桿受力分析習(xí)題課,蝸桿傳動減速機，其承載能力大，傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊、合理。這種減速機可以廣泛地應(yīng)用于各種傳動機械中的減速傳動，如冶金、礦產(chǎn)、起重、化工、建筑、橡塑、船舶等行業(yè)以及其它機械設(shè)備上。,圓柱蝸桿傳動的受力分析,分析蝸桿傳動作用力時，可先根據(jù)蝸桿的螺旋線旋向和蝸桿旋轉(zhuǎn)方向，按照下面方法確定蝸輪的旋轉(zhuǎn)方向。例如圖所示為蝸桿下置的傳動，當蝸桿轉(zhuǎn)動方向為箭頭朝上時，蝸輪為逆時針方向旋轉(zhuǎn)。,水平蝸桿環(huán)面蝸桿,渦輪蝸桿方向判斷,右旋蝸桿可按如下方法進行判斷：具體判斷時，可把蝸桿看作螺桿，渦輪看作螺母來考察其相對運動。拇指伸直，其余四指握拳，令四指彎曲方向與蝸桿轉(zhuǎn)動方向一致，則拇指的指向既是螺桿相對螺母的前進的方向。按照相對運動的原理，螺母相對螺桿的運動方向應(yīng)與此相反。,圓柱蝸桿傳動的受力分析,蝸桿傳動的受力分析和斜齒輪相似，齒面上的法向力Fn可分解為三個相互垂直的分力：圓周力Ft、軸向Fa和徑向力Fr。上例中各分力的方向如圖所示。當蝸桿軸和蝸輪軸交錯成90o時，蝸桿圓周力Ft1等于蝸輪軸向力Fa2，蝸桿軸向力Fa1等于蝸輪圓周力Ft2，蝸桿徑向力Fr1等于蝸輪徑向力Fr2，即,圓柱蝸桿傳動的受力分析,上式中：T1和T2分別為作用在蝸桿和渦輪上的轉(zhuǎn)矩；T2＝T1iη，η為蝸桿傳動的效率。,圓柱蝸桿傳動的強度計算,蝸輪齒面的接觸強度計算與斜齒輪相似，仍以赫茲公式為計算基礎(chǔ)。如以蝸桿蝸輪在節(jié)點處嚙合的相應(yīng)參數(shù)代人式(9—9)，便可得到輪齒齒面接觸強度的驗算公式,上式適用于鋼制蝸桿對青銅或鑄鐵蝸輪(指齒圈)。,圓柱蝸桿傳動的強度計算,由式可得設(shè)計公式如下：,圓柱蝸桿傳動的強度計算,上兩式中K為載荷系數(shù)。當考慮載荷集中和動載荷的影響時，可取K=1.1～1.3。其余參數(shù)的單位：T2為Nmm，[σH]和σH為MPa，m、d1和d2為mm。設(shè)計計算時可按m2d1值由表12—1確定模數(shù)m和蝸桿分度圓直徑d1。,圓柱蝸桿傳動的強度計算,若蝸輪齒圈是錫青銅制造的，蝸輪的損壞形式主要是疲勞點蝕，其許用接觸應(yīng)力列于表12-4中。若蝸輪用無錫青銅或鑄鐵制造時，蝸輪的損壞形式主要是膠合。這時接觸強度計算是條件性計算，故許用應(yīng)力應(yīng)根據(jù)材料組合和滑動速度來確定。表12-5的許用接觸應(yīng)力就是根據(jù)抗膠合條件擬定的。,已知：電機驅(qū)動，蝸桿傳動電機功率P1=5.5kW，n1=960r/min，i=21，載荷平穩(wěn)，單向運轉(zhuǎn)。求：設(shè)計蝸桿傳動。,例題分析,見12－6,由表12－1查得：,圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算,一、蝸桿傳動的效率與齒輪傳動類似，閉式蝸桿傳動的功率損耗包括三部分：輪齒嚙合的功率損耗，軸承中摩擦損耗以及攪動箱體內(nèi)潤滑油的油阻損耗。其中最主要的是齒面相對滑動而引起的嚙合損耗，相應(yīng)的嚙合效率可根據(jù)螺旋傳動的效率公式求得。蝸桿主動時，蝸桿傳動的總效率為,圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算,圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算,式中：γ為蝸桿導(dǎo)程角；ρ‘為當量摩擦角，ρ‘=arctgf’。當量摩擦系數(shù)f’主要與蝸桿副材料、表面狀況以及滑動速度等有關(guān)(見表12—6)．,圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算,圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算,由于蝸桿傳動效率低、發(fā)熱量大，若不及時散熱，會引起箱體內(nèi)油溫升高、潤滑失效，導(dǎo)致輪齒磨損加劇，甚至出現(xiàn)膠合。因此對連續(xù)工作的閉式蝸桿傳動要進行熱平衡計算。,圓柱蝸桿傳動的效率、潤滑和熱平衡計算,若油溫過高，則首先考慮在不增大箱體尺寸的前提下，設(shè)法增加散熱面積。若仍未能滿足要求，則可采用下列強制冷卻的措施以增大其散熱能力：,例題：,